郭婷，黎潤(rùn)鳳，陳振林，張志，梁璇，莫玉菲（.賀州學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西賀州 54899；.賀州學(xué)院食品研究院，廣西賀州 54899）

熱風(fēng)干燥溫度對(duì)馬蹄產(chǎn)品品質(zhì)的影響

郭婷1，2，黎潤(rùn)鳳1，陳振林2，*，張志2，梁璇1，莫玉菲1
（1.賀州學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西賀州 542899；2.賀州學(xué)院食品研究院，廣西賀州 542899）

為探究熱風(fēng)干燥溫度對(duì)馬蹄品質(zhì)的影響，比較不同干燥溫度對(duì)馬蹄色澤、復(fù)水性、硬度、多孔性、及感官等的影響。結(jié)果表明：熱風(fēng)干燥溫度對(duì)馬蹄的色澤和多孔性含量有顯著影響（P＜0.05）；隨著干燥溫度升高，失水速率增加，干燥時(shí)間縮短，干燥溫度為65℃時(shí)，馬蹄片的硬度小，多孔性好，呈現(xiàn)出較好色澤。

馬蹄；熱風(fēng)干燥；干燥溫度；干燥品質(zhì)

馬蹄（water chestnut）又名荸薺，屬單子葉莎草科，為多年生宿根性草本植物，是我國(guó)特產(chǎn)水生果蔬，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值，具有較高的生津止渴、消食解熱、清咽化痰等藥用價(jià)值和抗菌、抗氧化、抗癌等保健作用［1］。馬蹄有著很強(qiáng)的季節(jié)性，且難保藏，加工不當(dāng)易導(dǎo)致馬蹄中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失，為充分利用我國(guó)馬蹄資源開(kāi)展馬蹄深加工，提高馬蹄經(jīng)濟(jì)附加值已成為主要研究方向。當(dāng)前馬蹄深加工產(chǎn)品種類較少，主要有馬蹄飲料［2］、馬蹄罐頭［3］、馬蹄脯［4］等加工制品。馬蹄經(jīng)干燥加工，質(zhì)量減輕，體積縮小，可減少包裝、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用，達(dá)到節(jié)約成本、延長(zhǎng)貯藏期的目的，故開(kāi)展干制馬蹄片的研究。

干制加工已成為果蔬保藏的重要手段，新鮮果蔬通過(guò)干燥可基本保留其原有的風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)成分，又可使干制品具有新鮮果蔬沒(méi)有的新特性。熱風(fēng)干燥的加工設(shè)備操作簡(jiǎn)單、成本低，是目前使用最廣泛的一類果蔬干燥方式。研究發(fā)現(xiàn)，干燥溫度對(duì)棗果［5］、木瓜［6］、蓮藕［7］、藍(lán)莓［8］等果蔬干制品的物理特性、營(yíng)養(yǎng)成分和組織結(jié)構(gòu)等品質(zhì)特性影響較大；故有必要針對(duì)熱風(fēng)干燥溫度對(duì)馬蹄干制品品質(zhì)的影響進(jìn)行研究。

本研究以新鮮馬蹄為原料，探討不同熱風(fēng)干燥溫度對(duì)干制馬蹄片的色澤、復(fù)水性、硬度、表觀密度及感官等的影響，以確定熱風(fēng)干燥馬蹄片的較佳干燥溫度，為馬蹄片的制備提供一定的數(shù)據(jù)參考。

1　材料與方法

1.1材料

馬蹄：品種為桂林馬蹄，購(gòu)自賀州市陽(yáng)光批發(fā)市場(chǎng)。

1.2儀器與設(shè)備

DHG-9140A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；Sh10A型水份快速測(cè)定儀：上海精密科學(xué)儀器有限公司；TA.XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀：英國(guó)Stable Micro System公司；TCP2全自動(dòng)測(cè)色色差計(jì)：北京奧依克光電儀器有限公司。

1.3馬蹄片制備

1.3.1工藝流程

鮮馬蹄→清洗→去皮→切片→護(hù)色→熱燙→冷卻→浸漬預(yù)處理→凍融預(yù)處理→熱風(fēng)干燥→馬蹄片

1.3.2操作要點(diǎn)

1）切片：新鮮馬蹄清洗去皮后切片，大致成3 cm× 1 cm×0.3 cm片狀；

2）護(hù)色：將切好的物料置于0.5%VC溶液中浸泡10 min，料液比為1：2（g/mL）；

3）熱燙：將護(hù)色后的鮮馬蹄置于沸水中，漂燙處理30 s；

4）浸漬預(yù)處理：將冷卻后的物料置于濃度為40%的牛奶中，浸漬1 h，料液比為1：2（g/mL）；

5）凍融預(yù)處理：參照文獻(xiàn)［9］中的凍融方法操作，將物料進(jìn)行凍融2次預(yù)處理；

6）熱風(fēng)干燥：將預(yù)處理后的物料分別置于60、65、70、75℃的電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行熱風(fēng)干燥，每隔15 min稱重一次，干至水分含量≤7%（干基計(jì)）時(shí)為干燥終點(diǎn)。

1.4干制馬蹄片品質(zhì)的測(cè)定

1.4.1水分含量的測(cè)定

水分含量的測(cè)定參照文獻(xiàn)［10］進(jìn)行。

1.4.2色澤的測(cè)定

以白板為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)CIELAB表色系統(tǒng)測(cè)量不同干燥溫度制得馬蹄片的亮度值L、紅度a、黃度b和色差值ΔE，ΔE為樣品與白板的差值，值越大表示與白板差別越大。儀器的標(biāo)準(zhǔn)白板L*（亮度）=98.06、a*（紅度）=-0.73、b*（黃度）=0.34。每組樣品重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果取平均值。

1.4.3表觀密度的測(cè)定

用超細(xì)石英砂填埋的方法測(cè)定馬蹄干燥產(chǎn)品的體積，誤差不超過(guò)0.2 mL，計(jì)算公式如（1）所示。

式中：M為干制馬蹄片的質(zhì)量，g；V為干制馬蹄片與石英砂總體積，mL；V0為石英砂體積，mL。

1.4.4多孔性的測(cè)定

多孔性（ε）計(jì)算公式如（2）所示，可用于表征干制馬蹄片的松散結(jié)構(gòu)特性。式中：ρa(bǔ)為表觀密度，g/mL；ρt為真實(shí)密度，g/mL。

真實(shí)密度的測(cè)定：在干燥環(huán)境中將干制馬蹄片粉碎后過(guò)80目篩網(wǎng)，將干制馬蹄粉末壓片排除空氣，再測(cè)定一定質(zhì)量馬蹄片產(chǎn)品的體積Vt，計(jì)算公式如式（3）所示。

式中：Vt為真實(shí)體積，mL。

1.4.5硬度的測(cè)定

采用質(zhì)構(gòu)儀TPA測(cè)定［9］。

1.4.6復(fù)水比的測(cè)定

復(fù)水比的計(jì)算公式［10］如（4）所示。

式中：Wr為復(fù)水后質(zhì)量，g；Wd為干燥產(chǎn)品質(zhì)量，g。

1.4.7熱風(fēng)干燥馬蹄片的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

采用權(quán)重評(píng)分法對(duì)膨化甘薯產(chǎn)品的色澤、氣味和外觀質(zhì)地等方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，其標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1　干制馬蹄片產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1　Sensory evaluation standard of water chestnut slice

1.5數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)試驗(yàn)的平均值，試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS18.0軟件進(jìn)行方差分析，如方差分析差異顯著，用Duncan法進(jìn)行多重比較；用SigmaPlot 10.0軟件進(jìn)行繪圖。

2　結(jié)果與分析

2.1干燥溫度對(duì)馬蹄干燥特征曲線的影響

不同干燥溫度條件下，馬蹄片中的水分含量隨著干燥時(shí)間的變化曲線見(jiàn)圖1，馬蹄干燥速率隨著干燥時(shí)間變化曲線見(jiàn)圖2。

圖1　不同干燥溫度下馬蹄熱風(fēng)干燥曲線Fig.1　Hot-air drying curves of water chestnut

圖2　不同干燥溫度下馬蹄干燥失水速率曲線Fig.2　Hot-air drying rate curves of water chestnut

從圖1可以看出，隨著干燥溫度升高，馬蹄片干燥至終點(diǎn)所需的時(shí)間縮短。干燥溫度為75℃時(shí)，所需干燥時(shí)間為350 min，60℃時(shí)所需干燥時(shí)間為770 min。由圖2可知，馬蹄熱風(fēng)干燥主要分為2個(gè)階段，在經(jīng)過(guò)短暫預(yù)熱階段后，進(jìn)入一個(gè)較長(zhǎng)的降速階段，在干燥后期表現(xiàn)出較明顯的恒速階段；在降速階段，馬蹄失水速率隨著干燥溫度升高而增大，溫度為75℃時(shí)馬蹄失水速率整體較其它組快；在干燥后期，各試驗(yàn)組干燥速率均較小。

2.2干燥溫度對(duì)馬蹄復(fù)水性的影響

馬蹄干制品的復(fù)水性可通過(guò)復(fù)水比來(lái)表示，復(fù)水比越大，說(shuō)明馬蹄干制品能重新吸回水分的能力越強(qiáng)，復(fù)水性越好。熱風(fēng)干燥溫度對(duì)干制馬蹄片復(fù)水性的影響如圖3所示。

圖3　不同干燥溫度對(duì)馬蹄復(fù)水性的影響Fig.3　Rehydration of water chestnut prepared by different hot-air drying temperature

由圖3可知，不同干燥溫度對(duì)馬蹄片復(fù)水性影響較顯著，隨著溫度升高，馬蹄片的復(fù)水比呈先減小后增大，溫度為60℃時(shí)制得馬蹄片的復(fù)水性最好，65℃時(shí)制得馬蹄片的復(fù)水性較其它3組低，且與其它試驗(yàn)組存在顯著差異（P＜0.05）。

2.3干燥溫度對(duì)馬蹄色澤的影響

圖4為熱風(fēng)干燥溫度對(duì)馬蹄片的亮度（L）、紅度（a）、黃度（b）和色差值（ΔE）的影響。

圖4　不同干燥溫度對(duì)馬蹄色澤的影響Fig.4　Color parameters of water chestnut prepared by different hot-air drying temperature

從圖4可以看出，干燥溫度對(duì)馬蹄片色澤影響較顯著，隨著干燥溫度的升高，亮度先增大后減小，當(dāng)溫度高于70℃時(shí)馬蹄片的亮度有所降低，且與較低溫度的試驗(yàn)組間差異顯著（P＜0.05），可能是由于馬蹄片在干燥前經(jīng)過(guò)牛奶浸漬預(yù)處理，高溫導(dǎo)致馬蹄吸附的牛奶中蛋白質(zhì)變性，進(jìn)而影響干制品顏色變暗，也可能是由于高溫促使了美拉德反應(yīng)的進(jìn)行，使干制馬蹄片顏色加深；溫度為75℃制得的馬蹄片呈現(xiàn)偏紅色，70℃制得的馬蹄片呈現(xiàn)偏黃色，可能是由于溫度較高馬蹄片表面有硬殼形成或出現(xiàn)部分褐點(diǎn)；65℃制得的馬蹄片的色差值與其它3個(gè)試驗(yàn)組存在顯著差異（P＜0.05），表現(xiàn)出較小的色澤差異，說(shuō)明顏色變化相對(duì)較小。

2.4干燥溫度對(duì)馬蹄表觀密度及多孔性的影響

不同熱風(fēng)干燥溫度對(duì)馬蹄片結(jié)構(gòu)及表面卷縮程度的影響可以通過(guò)表觀密度和多孔性2個(gè)指標(biāo)的大小來(lái)衡量，表觀密度測(cè)定值越大說(shuō)明產(chǎn)品表面收縮的越顯著，多孔性測(cè)定值越大說(shuō)明產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越松散，其測(cè)定值如圖5所示。

由圖5可知，隨著干燥溫度的升高，干制馬蹄片表觀密度測(cè)定值呈上升的變化趨勢(shì)，在溫度為75℃時(shí)達(dá)到最大值，且與各試驗(yàn)組間有顯著差異（P＜0.05），由于在較高溫度時(shí)，馬蹄片的內(nèi)部水分遷移速度小于表面水分的蒸發(fā)速度，造成馬蹄片表面干縮易形成硬殼，影響馬蹄片干燥后期內(nèi)部水分的脫去，故后期干燥速率較低與圖2的結(jié)論一致，且導(dǎo)致干制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，口感較硬；干燥溫度對(duì)馬蹄片多孔性影響較顯著，各試驗(yàn)組間差異顯著（P＜0.05），溫度為75℃時(shí)制得馬蹄片多孔性較差，70℃時(shí)制得馬蹄片多孔性測(cè)定值較大，結(jié)構(gòu)較松散。

圖5　不同干燥溫度對(duì)馬蹄表觀密度和多孔性的影響Fig.5　Apparent density and porosity of water chestnut prepared by different hot-air drying temperature

2.5干燥溫度對(duì)馬蹄硬度及感官的影響

不同熱風(fēng)干燥溫度對(duì)干制馬蹄片硬度和感官的影響結(jié)果如表2所示。

表2　不同干燥溫度對(duì)馬蹄硬度及感官的影響Table 2　Hardness and sensory evaluation of water chestnut prepared by different hot-air drying temperature

從表2中可以看出，75℃制得馬蹄片硬度較大，感官評(píng)分較低，且與其它試驗(yàn)組間有顯著差異（P＜0.05）；干制品硬度的變化趨勢(shì)與圖5中的結(jié)果是一致的，干制品多孔性越好，結(jié)構(gòu)越松散，表現(xiàn)出的硬度也會(huì)越??；從表2可知，干制馬蹄片的感官評(píng)分高低與干制品硬度有一定關(guān)系，一般硬度越低，感官評(píng)分會(huì)越高，說(shuō)明硬度對(duì)產(chǎn)品的感官影響較明顯。

3　結(jié)論

研究表明，熱風(fēng)干燥溫度對(duì)馬蹄片色澤、多孔性有顯著影響（P＜0.05）。隨著干燥溫度升高，干燥時(shí)間縮短，失水速率相應(yīng)增大；干制馬蹄片的色澤隨著溫度升高呈現(xiàn)加深趨勢(shì)，多孔性也有所增加；干燥溫度為70℃時(shí)，干燥時(shí)間較65℃時(shí)縮短了60 min，干燥制得的馬蹄片感官評(píng)分較高，硬度較小，表現(xiàn)出較好的多孔性和復(fù)水性，具有較好的品質(zhì)；干燥溫度為65℃時(shí)，干制馬蹄片的色澤較70℃制得干制品好，硬度及多孔性與70℃制得干制品均無(wú)顯著差異（P＞0.05）。

綜上所述，從節(jié)能角度考慮，如對(duì)產(chǎn)品復(fù)水性無(wú)特殊要求，可選用65℃的熱風(fēng)干燥溫度制備馬蹄片所需時(shí)間較短，制得的馬蹄片具有清香和奶香味，同時(shí)具有良好色澤、較小硬度和較好多孔性等良好的品質(zhì)特性。該馬蹄片制備工藝簡(jiǎn)單易操作，且成本低，在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

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Effect of Temperature on the Product Quality of Hot Air Drying for Water Chestnut

GUO Ting1，2，LI Run-feng1，CHEN Zhen-lin2，*，ZHANG Zhi2，LIANG Xuan1，MO Yu-fei1
（1.College of Chemical and Biological Engineer，Hezhou University，Hezhou 542899，Guangxi，China；2.Institute of Food Research，Hezhou University，Hezhou 542899，Guangxi，China）

In order to investigate the temperature on the quality of water chestnut slice by hot air drying，the color，rehydration capacity，hardness，porosity and sensory value of the water chestnut slice were compared.Results showed that hot air drying temperature had a significantly influence on the color parameters and porosity of water chestnut（P＜0.05）.With the drying temperature rising，the dry basis moisture content decreased faster，the drying time shortened.The water chestnut slice hardness prepared at hot air drying temperature 65℃was small，the porosity and color was good.

water chestnut；hot air drying；drying temperature；drying quality

2016-04-19

廣西高校中青年教師基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目（KY2016LX378）；賀州市科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（賀科攻1541010）；廣西科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（桂科合14251003）

郭婷（1988—），女（漢），碩士，主要從事農(nóng)產(chǎn)品研究與開(kāi)發(fā)。

陳振林。